目前我國80%以上的四氧化三錳采用電解金屬錳懸浮氧化法生產,采用該法生產每噸Mn3O4用水量為5-20t水,廢水中含錳離子約為500mg·L-1,含銨根離子達400mgL-1左右,均遠大于國家污水排放標準。工業(yè)上一般采用的氧化鈣沉淀除錳-吹脫除氨的處理工藝難以保證廢水的達標排放。為解決該問題,本論文提出了沉淀法除錳與離子交換法除鈣鎂離子相結合的新工藝將廢水處理后循環(huán)利用。主要研究內容如下： 首先通過熱力學分析論證了沉淀法除錳與離子交換法除鈣鎂聯(lián)合的廢水處理工藝的可行性：針對四氧化三錳生產廢水進行了沉淀除錳的熱力學分析,得出在Mn2+-Mg2+-NH4+-OH--H2O體系中pH值為10時可以深度去除水中的Mn2+；進行了氨型D113樹脂吸對鈣、鎂的等溫吸附研究,結果表明D113樹脂對鈣鎂離子的吸附更符合Fredundlich模型,吸附反應可以自發(fā)進行,該吸附過程是熵值增加的吸熱過程,溫度升高利于樹脂對鈣鎂的吸附。 通過實驗研究確定了沉淀除錳反應最佳實驗條件為：反應時間30min、濃氨水加入量為廢水體積的0.4%、雙氧水的加入量為廢水體積的0.1%。在該條件下進行擴大實驗,廢水中的...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 錳的性質、制備方法及用途
        1.1.1 錳的性質及制備方法
        1.1.2 錳的應用
    1.2 四氧化三錳的性質、用途及制備方法
        1.2.1 四氧化三錳的結構性質
        1.2.2 四氧化三錳的用途
        1.2.3 四氧化三錳的生產方法
    1.3 金屬錳氧化法生產Mn₃O₄生產廢水的來源及危害
        1.3.1 金屬錳氧化法生產Mn₃O₄生產廢水的來源
        1.3.2 金屬錳氧化法生產Mn₃O₄生產廢水的危害
    1.4 氨氮廢水的處理技術研究現(xiàn)狀
        1.4.1 吹脫法
        1.4.2 化學沉淀法
        1.4.3 化學氧化法
        1.4.4 膜分離法
        1.4.5 生物法
        1.4.6 離子交換法
    1.5 含錳廢水的處理技術研究現(xiàn)狀
        1.5.1 絮凝沉淀法
        1.5.2 鐵屑微電解法
        1.5.3 傳統(tǒng)化學沉淀法
        1.5.4 過氧化鈣沉淀法
        1.5.5 電解法
        1.5.6 生物制劑法
        1.5.7 錳砂法
    1.6 鈣、鎂離子的凈化技術研究現(xiàn)狀
        1.6.1 離子交換法
        1.6.2 反滲透法
        1.6.3 化學沉淀法
    1.7 課題提出及研究內容
2 實驗與分析方法
    2.1 實驗原料、試劑與儀器
        2.1.1 實驗原料與試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 化學沉淀法去除錳離子
        2.2.2 離子交換法除廢水中的鈣鎂離子
        2.2.3 樹脂對鈣、鎂離子的動態(tài)吸附
        2.2.4 樹脂的解吸及再生
        2.2.5 廢水凈化后循環(huán)利用
    2.3 分析檢測與數(shù)據(jù)處理
        2.3.1 ICP-AES分析
        2.3.2 原子吸收
        2.3.3 實驗數(shù)據(jù)的處理
3 廢水處理工藝論證與理論分析
    3.1 廢水返回使用的可行性分析與工藝方案確定
    3.2 含錳廢水深度凈化的熱力學分析
    3.3 溶液中去除鈣鎂離子的熱力學分析
        3.3.1 鈣的等溫吸附研究
        3.3.2 鎂的等溫吸附研究
    3.4 本章小結
4 廢水處理工藝的實驗研究
    4.1 沉淀法除錳的實驗研究
        4.1.1 反應時間的影響
        4.1.2 加入氨水量的影響
        4.1.3 氧化劑雙氧水加入量的影響
        4.1.4 最佳條件擴大實驗
    4.2 氨型D113樹脂對鈣鎂離子的動態(tài)吸附及解吸研究
        4.2.1 氨型D113樹脂對鈣鎂離子的動態(tài)吸附研究
        4.2.2 氨型D113樹脂對鈣鎂離子的動態(tài)解吸研究
    4.3 廢水凈化后返回生產使用研究
        4.3.1 一次廢水返回生產四氧化三錳實驗
        4.3.2 二次廢水返回生產四氧化三錳實驗
        4.3.3 三次廢水返回生產四氧化三錳實驗
    4.4 本章小結
5 工業(yè)化試驗
    5.1 沉淀法除錳工業(yè)化試驗
    5.2 離子交換法除鈣、鎂離子的工業(yè)化試驗
        5.2.1 離子交換樹脂的除鈣鎂離子工業(yè)化試驗
        5.2.2 工業(yè)應用中離子交換樹脂的再生處理
    5.3 廢水處理后返回生產使用的工業(yè)化試驗
    5.4 經濟效益及社會效益分析
        5.4.1 經濟效益分析
        5.4.2 社會效益分析
    5.5 本章小結
6 結論與建議
    6.1 結論
    6.2 建議
參考文獻
攻讀學位期間主要的研究成果
致謝



本文編號：4032037